第七章化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)高考化學(xué)新高考適用目錄第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化

五年高考

三年模擬第2節(jié)熱化學(xué)方程式蓋斯定律

五年高考

三年模擬考法突破12反應(yīng)歷程圖像分析

五年高考

三年模擬第1節(jié)化學(xué)反應(yīng)中的能量變化五年高考1.★(2024海南,8,2分)已知298K,101kPa時,2H2(g)+O2(g)

2H2O(l)

ΔH=-571.6kJ·mol-1,H2的臨界(能夠液化的最高)為32.98K。下列說法錯誤的是

(

)A.氫氣的燃燒熱ΔH=-285.8kJ·mol-1B.題述條件下2molH2和1molO2,在燃料電池中完全反應(yīng),電功+放熱量=571.6kJC.氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)在于安全儲存與運輸D.不同電極材料電解水所需電壓不同,產(chǎn)生2gH2(g)消耗的電功相同D解析

H2的燃燒熱是指101kPa下,1molH2完全燃燒生成H2O(l)放出的熱量,由熱化學(xué)方程式

可知,H2的燃燒熱ΔH=-571.6kJ·mol-1×

=-285.8kJ·mol-1,A正確;燃料電池中化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能和電能,根據(jù)能量守恒,2molH2和1molO2在燃料電池中完全反應(yīng),電功+放熱量

=571.6kJ,B正確;由題干信息知,H2難液化,且爆,故氫能利用的關(guān)鍵技術(shù)在于安

全儲存與運輸,C正確;不同電極材料電解水所需電壓不同,說明所需的電流不同,故產(chǎn)生

2gH2所需時間不同,消耗的電功不同,D錯誤。2.★(2020天津,10,3分)理論研究表明,在101kPa和298K下,(g)

HNC(g)異構(gòu)化反應(yīng)過程的能量變化如圖所示。下列說法錯誤的是

(

)A.比HNC穩(wěn)定B.該異構(gòu)化反應(yīng)的ΔH=+59.3kJ·mol-1C.正反應(yīng)的活化能大于逆反應(yīng)的活化能D.使用催化劑,可以改變反應(yīng)的反應(yīng)熱

D解析

A項,物質(zhì)能量越低越穩(wěn)定,正確;B項,反應(yīng)物總能量低于生成物總能量,該異構(gòu)化反應(yīng)為

吸熱反應(yīng),正確;C項,由圖可知,正反應(yīng)活化能為186.5kJ·mol-1,逆反應(yīng)活化能為127.2kJ·

mol-1,正確;D項,催化劑能降低反應(yīng)活化能,但不改變反應(yīng)熱,錯誤。3.★(2020浙江1月選考,22,2分)在一定,某反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡,其反應(yīng)過程對應(yīng)

的能量變化如圖。下列說法正確的是

(

)B.該反應(yīng)為放熱反應(yīng),ΔH=Ea'-EaA.Ea為逆反應(yīng)活化能,Ea'為正反應(yīng)活化能C.所有活化分子的平均能量高于或等于所有分子的平均能量D.高,逆反應(yīng)速率加快幅度大于正反應(yīng)速率加快幅度,使平衡逆移D解析

觀察題給能量變化圖知,Ea為正反應(yīng)活化能,Ea'為逆反應(yīng)活化能,A錯誤;ΔH=正反應(yīng)活化

能-逆反應(yīng)活化能,B錯誤;所有活化分子的平均能量高于所有分子的平均能量,C錯誤;因

正反應(yīng)為放熱反應(yīng),高,逆反應(yīng)速率加快幅度大于正反應(yīng)速率加快幅度,使平衡逆

向某著名企業(yè),D正確。4.★★(2023廣東,17節(jié)選)化學(xué)反應(yīng)常伴隨熱效應(yīng)。某些反應(yīng)(如中和反應(yīng))的熱量變化,

其數(shù)值Q可通過量熱裝置測量反應(yīng)前后體系化,用公式Q=cρV總·ΔT計算獲得。(1)鹽酸濃度的測定:移取20.00mL待測液,加入指示劑,用0.5000mol·L-1NaOH溶液滴定

至終點,消耗NaOH溶液22.00mL。①上述滴定操作用到的儀器有

。

②該鹽酸濃度為

mol·L-1。AD0.5500(2)熱量的測定:取上述NaOH溶液和鹽酸各50mL進(jìn)行反應(yīng),測得反應(yīng)前后體系的

值(℃)分別為T0、T1,則該過程放出的熱量為

J(c和ρ分別取4.18J·g-1·℃-1和1.0g·mL-1,忽略水以外各物質(zhì)吸收的熱量,下同)。(3)借鑒(2)的方法,甲同學(xué)測量放熱反應(yīng)Fe(s)+CuSO4(aq)

FeSO4(aq)+Cu(s)的焓變ΔH(忽略焓變的影響,下同)。實驗結(jié)果見下表。序號反應(yīng)試劑體系/℃反應(yīng)前反應(yīng)后ⅰ0.20mol·L-1CuSO4

溶液100mL1.20gFe粉abⅱ0.56gFe粉ac418(T1-T0)①:b

c(填“>”“<”或“=”)。②ΔH=

(選擇表中一組數(shù)據(jù)計算)。結(jié)果表明,該方法可行。>-20.9(b-a)kJ·mol-1[或-41.8(c-a)kJ·mol-1]解析(1)①滴定過程中需使用堿式滴定管、錐形瓶、鐵架臺(帶滴定管夾)等儀器,不

需要使用普通漏斗和分液漏斗,故選AD。②c(鹽酸)=

=

=0.5500mol·L-1。(2)該過程放出的熱量Q=cρV總·ΔT=4.18J·g-1·℃-1×1.0g·mL-1×(50mL+50mL)×(T1-T0)℃=418(T1-T0)J。(3)①n(CuSO4)=0.20mol·L-1×0.1L=0.02mol,ⅰ中n(Fe)≈0.021mol,故ⅰ中CuSO4不足,消耗0.02molFe;ⅱ中n(Fe)=0.01mol,故ⅱ中CuSO4過量,消耗0.01molFe。ⅰ中消耗的Fe較多,故ⅰ中放出的熱量多

于ⅱ,則b>c。②若選擇ⅰ進(jìn)行計算,Q=cρV總·ΔT=4.18J·g-1·℃-1×1.0g·mL-1×100mL×(b-a)℃=418(b-a)J,ΔH=-

=-

=-20.9(b-a)kJ·mol-1;若選擇ⅱ進(jìn)行計算,Q=cρV總·ΔT=4.18J·g-1·℃-1×1.0g·mL-1×100mL×(c-a)℃=418(c-a)J,ΔH=-

=-

=-41.8(c-a)kJ·mol-1。三年模擬5.★(2025屆安徽高河中學(xué)10月月考,8)某化學(xué)反應(yīng)的微觀歷程示意圖如下,已知該反應(yīng)

屬于放熱反應(yīng)。下列說法正確的是

(

)

A.②→③過程中形成了非極性共價鍵B.③→④是吸熱過程C.在該反應(yīng)中,反應(yīng)物總能量大于生成物總能量D.在該反應(yīng)中,反應(yīng)物斷鍵吸收的能量大于生成物成鍵釋放的能量C解析

根據(jù)題圖可判斷②→③過程是化學(xué)鍵斷裂的過程,有非極性鍵斷裂,A錯誤;③→④過程

中形成了化學(xué)鍵,放出熱量,B錯誤;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),說明反應(yīng)物總能量大于生成物總

能量,C正確;該反應(yīng)是放熱反應(yīng),則反應(yīng)物斷鍵吸收的能量小于生成物成鍵釋放的能量,

D錯誤。6.★(2025屆山西部分學(xué)校12月聯(lián)考,8)在PdC

作催化劑和適宜的,可用氫氣與氧氣作原料制備H2O2,其反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為H2(g)+O2(g)

H2O2(l)

ΔH<0。下列說法正確的是

(

)A.該反應(yīng)是熵增的反應(yīng)B.H2O2的電子式為C.加入PdC

作催化劑,能使反應(yīng)速率增大、焓變減小D.反應(yīng)物所含化學(xué)鍵的總鍵能小于生成物所含化學(xué)鍵的總鍵能D解析

該反應(yīng)中H2和O2反應(yīng)生成液態(tài)H2O2,是熵減反應(yīng),A錯誤。H2O2是共價化合物,電子式為

,B錯誤。催化劑不能改變反應(yīng)的焓變,C錯誤。題給反應(yīng)是放熱反應(yīng),ΔH=反應(yīng)物所含化學(xué)鍵的總鍵能-生成物所含化學(xué)鍵的總鍵能<0,則反應(yīng)物所含化學(xué)鍵的總鍵能小于生成物所含化學(xué)鍵的總鍵能,D正確。7.★(2025某省市一模,4)下列關(guān)于能量的說法或表示方法正確的是

(

)A.催化劑能有效降低反應(yīng)的活化能,但不影響反應(yīng)熱B.已知2CO(g)+O2(g)

2CO2(g)

ΔH=-565.2kJ·mol-1,則CO的燃燒熱為565.2kJ·mol-1C.H+(aq)+OH-(aq)

H2O(l)

ΔH=-57.3kJ·mol-1,則相同條件下含0.5molH2SO4的濃硫酸與含1molNaOH的氫氧化鈉溶液混合后放出57.3kJ的熱量D.某吸熱反應(yīng)在一定能自發(fā)進(jìn)行,因此該反應(yīng)是熵減反應(yīng)A解析

催化劑能有效降低反應(yīng)的活化能,加快反應(yīng)速率,但不影響反應(yīng)熱,A正確;燃燒熱是指1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定產(chǎn)物時所放出的熱量,由熱化學(xué)方程式知,CO的燃燒熱為

282.6kJ·mol-1,B錯誤;濃硫酸在稀釋過程中放熱,則相同條件下含0.5molH2SO4的濃硫

酸與含1molNaOH的氫氧化鈉溶液混合后放出的熱量大于57.3kJ,C錯誤;熵減的吸熱

反應(yīng)(提示:在任何ΔH-TΔS都大于0),不能自發(fā)進(jìn)行,吸熱反應(yīng)若能自發(fā)進(jìn)行,應(yīng)為

熵增反應(yīng),D錯誤。8.★★(2025屆陜西西安中學(xué)10月月考,13)碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O)失水可得到Na2

CO3·H2O(s)或Na2CO3(s),兩個化學(xué)反應(yīng)的能量變化示意圖如圖所示。下列說法錯誤的

是

(

)A.ΔH1>0B.向Na2CO3(s)中滴加幾滴水,高C.Na2CO3·H2O(s)失水生成Na2CO3(s):ΔH=ΔH1-ΔH2D.碳酸鈉晶體(Na2CO3·10H2O)失水是化學(xué)變化

C解析

由反應(yīng)1反應(yīng)過程與能量變化曲線知,反應(yīng)物總能量小于生成物總能量,該反應(yīng)為吸熱

反應(yīng),即ΔH1>0,A正確;由題圖知,Na2CO3(s)與H2O(g)結(jié)合的過程放熱,故向Na2CO3(s)中滴

加幾滴水時,放出能量,高,B正確;由題圖可得:①Na2CO3·10H2O(s)

Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g)

ΔH1②Na2CO3·10H2O(s)

Na2CO3(s)+10H2O(g)

ΔH2根據(jù)蓋斯定律,反應(yīng)Na2CO3·H2O(s)

Na2CO3(s)+H2O(g)等于②-①,即ΔH=ΔH2-ΔH1,C錯誤;Na2CO3·10H2O轉(zhuǎn)化為Na2CO3和H2O,有新物質(zhì)生成,是化學(xué)變化,D正確。9.★★(2025屆黑龍江實驗中學(xué)9月月考,9)環(huán)己烷有多種不同構(gòu)象,其中椅式、半椅

式、船式、扭船式較為典型。各構(gòu)象的相對能量圖(位能)如圖所示。下列說法正確的是

(

)B

A.相同條件下船式最穩(wěn)定B.C6H12(椅式)的燃燒熱ΔH大于C6H12(船式)C.船式和椅式結(jié)構(gòu)的環(huán)己烷為同種物質(zhì)D.扭船式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為椅式結(jié)構(gòu)吸收能量解析

物質(zhì)的能量越低越穩(wěn)定,由題圖知,椅式的能量最低,故相同條件下椅式最穩(wěn)定,A錯誤;

燃燒為放熱反應(yīng),ΔH<0,四種結(jié)構(gòu)中,椅式的能量最低,故1molC6H12(椅式)充分燃燒放出

的熱量最少,則C6H12(椅式)的燃燒熱ΔH大于C6H12(船式)的燃燒熱,B正確;船式和椅式結(jié)

構(gòu)的環(huán)己烷,分子式相同,結(jié)構(gòu)不同,不是同種物質(zhì),C錯誤;由題圖知,扭船式能量高于椅

式,故扭船式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為椅式結(jié)構(gòu)放出能量,D錯誤。第2節(jié)熱化學(xué)方程式蓋斯定律五年高考1.★(2023海南,7,2分)各相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表。下列熱化學(xué)方程式正確的是

(

)物質(zhì)C2H6(g)C2H4(g)H2(g)ΔH/(kJ·mol-1)-1559.8-1411-285.8A.C2H4(g)+3O2(g)

2CO2(g)+2H2O(g)

ΔH=-1411kJ·mol-1B.C2H6(g)

C2H4(g)+H2(g)

ΔH=-137kJ·mol-1C.H2O(l)

O2(g)+H2(g)

ΔH=+285.8kJ·mol-1D.C2H6(g)+

O2(g)

2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=-1559.8kJ·mol-1

D解析

101kPa下,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成指定物質(zhì)放出的熱量稱為燃燒熱。H應(yīng)該轉(zhuǎn)化為

H2O(l),A錯誤;由表中數(shù)據(jù)可寫出表示C2H6(g)、C2H4(g)、H2(g)燃燒熱的熱化學(xué)方程式,

分別為①C2H6(g)+

O2(g)

2CO2(g)+3H2O(l)

ΔH=-1559.8kJ·mol-1(D正確)、②C2H4(g)+3O2(g)

2CO2(g)+2H2O(l)

ΔH=-1411kJ·mol-1、③H2(g)+

O2(g)

H2O(l)

ΔH=-285.8kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律,C2H6(g)

C2H4(g)+H2(g)可由①-②-③得到,故ΔH=-1559.8kJ·mol-1-(-1411kJ·mol-1)-(-285.8kJ·mol-1)=+137kJ·mol-1,B錯誤;由B項中表示H2(g)燃燒熱的熱化學(xué)方程式知,H2O(l)

H2(g)+

O2(g)

ΔH=+285.8kJ·mol-1,C錯誤。2.★(2021浙江1月選考,20,2分)已知共價鍵的鍵能與熱化學(xué)方程式信息如下表:共價鍵H—HH—O鍵能/(kJ·mol-1)436463熱化學(xué)方程式2H2(g)+O2(g)

2H2O(g)

ΔH=-482kJ·mol-1則2O(g)

O2(g)的ΔH為

(

)A.428kJ·mol-1B.-428kJ·mol-1

C.498kJ·mol-1D.-498kJ·mol-1

D解析

設(shè)O2中化學(xué)鍵的鍵能為xkJ·mol-1,依題意有(2×436+x)-4×463=-482,解得x=498,2O(g)

O2(g)為化學(xué)鍵的形成過程,為放熱過程,ΔH=-498kJ·mol-1,故選D。3.★(2024重慶,13,3分)二氧化碳—甲烷重整是CO2資源化利用的重要研究方向,涉及的

主要熱化學(xué)方程式有:①CO2(g)+CH4(g)

2CO(g)+2H2(g)

ΔH1=+247kJ/mol②CO(g)+H2(g)

C(s)+H2O(g)

ΔH2=-131kJ/mol③CO2(g)+2H2(g)

C(s)+2H2O(g)

ΔH=-90kJ/mol已知H—H鍵能為akJ/mol,O—H鍵能為bkJ/mol,C—H鍵能為ckJ/mol,則CO(g)中的碳

氧鍵鍵能(單位:kJ/mol)為

(

)A.-206+3a-2b-4cB.-206-3a+2b+4cC.206+3a-2b-4cD.206-3a+2b+4cB解析

要求出CO(g)中碳氧鍵鍵能,根據(jù)題中給出的鍵能及熱化學(xué)方程式,需利用蓋斯定律找

到有H—H鍵、O—H鍵、C—H鍵及CO(g)的熱化學(xué)方程式,要清除所給熱化學(xué)方程式

中的CO2和C,則①+②-③得CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)

ΔH=+206kJ/mol。根據(jù)ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和,可知CO(g)中碳氧鍵的鍵能為-206-3a+2b+

4c,故選B。4.★(2022重慶,13,3分)“千畦細(xì)浪舞晴空”,氮肥保障了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的豐收。為探究(NH4)2SO4的離子鍵強(qiáng)弱,設(shè)計如圖所示的循環(huán)過程,可得ΔH4/(kJ·mol-1)為

(

)A.+533B.+686C.+838D.+1143C解析

設(shè)N

(g)

N

(aq)

ΔH7,根據(jù)蓋斯定律可得ΔH1+ΔH3+ΔH7=ΔH2,ΔH4+ΔH7+ΔH6=ΔH5,則ΔH1+ΔH3-ΔH2=ΔH4+ΔH6-ΔH5,ΔH4=ΔH5+ΔH1-ΔH6-ΔH2+ΔH3=+838kJ·mol-1,C正確。5.★(2021浙江1月選考,24,2分)在298.15K、100kPa條件下,N2(g)+3H2(g)

2NH3(g)

ΔH=-92.4kJ·mol-1,N2(g)、H2(g)和NH3(g)的比熱容分別為29.1、28.9和35.6J·K-1·mol-1。一定壓強(qiáng)下,1mol反應(yīng)中,反應(yīng)物[N2(g)+3H2(g)]、生成物[2NH3(g)]的能量隨T的

變化示意圖合理的是

(

)B解析

放熱反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物,故C、D不合理;T1升高到T2時,1mol反

應(yīng)物[N2(g)+3H2(g)]需吸熱1mol×29.1J·K-1·mol-1×(T2-T1)K+3mol×28.9J·K-1·mol-1×(T2-T1)K=115.8(T2-T1)J,1mol生成物[2NH3(g)]需吸熱2mol×35.6J·K-1·mol-1×(T2-T1)K=71.2(T2-T1)J,115.8(T2-T1)>71.2(T2-T1),|ΔH2|>|ΔH1|,故A不合理、B合理。6.★(2022河北,16節(jié)選)氫能是極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?以氫燃料為代表的燃料電池

有良好的應(yīng)用前景。(1)298K時,1gH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ。表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為

。H2(g)+

O2(g)

H2O(l)

ΔH=-286kJ·mol-1

解析(1)298K時,1g即0.5molH2燃燒生成H2O(g)放熱121kJ,1molH2O(l)蒸發(fā)吸熱44kJ,則1molH2燃燒生成1molH2O(l)放熱2×121kJ+44kJ=286kJ,表示H2燃燒熱的熱化學(xué)方程式為H2(g)+

O2(g)

H2O(l)

ΔH=-286kJ·mol-1。名師點睛考查燃燒熱時要注意:①1mol純物質(zhì)燃燒,②生成指定產(chǎn)物,如H→H2O(l)、

S→SO2(g)、N→N2(g)、C→CO2(g)等。本題中要利用生成氣態(tài)水的熱化學(xué)方程式及H2O(l)

H2O(g)

ΔH=+44kJ·mol-1進(jìn)行計算。7.★★(2023北京,16節(jié)選)(2)二十世紀(jì)初,工業(yè)上以CO2和NH3為原料在一定壓強(qiáng)

下合成尿素。反應(yīng)分兩步:ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4;ⅱ.NH2COONH4分解生成尿素。結(jié)合反應(yīng)過程中能量變化示意圖,下列說法正確的是

(填序號)。a.活化能:反應(yīng)ⅰ<反應(yīng)ⅱb.ⅰ為放熱反應(yīng),ⅱ為吸熱反應(yīng)c.CO2(l)+2NH3(l)

CO(NH2)2(l)+H2O(l)

ΔH=E1-E4

ab解析

(2)由題圖可知,反應(yīng)ⅰ的活化能E1小于反應(yīng)ⅱ的活化能E3,a項正確。由題圖可

知,反應(yīng)ⅰ中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量,故反應(yīng)ⅰ為放熱反應(yīng);反應(yīng)ⅱ中反應(yīng)

物的總能量低于生成物的總能量,故反應(yīng)ⅱ為吸熱反應(yīng),b項正確。由題圖可知,ΔH=E1-

E2+E3-E4,c項錯誤。8.★★(2021湖南,16節(jié)選)氨氣中氫含量高,是一種優(yōu)良的小分子儲氫載體,且安全、易

儲運,可通過下面兩種方法由氨氣得到氫氣。方法Ⅰ.氨熱分解法制氫氣相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)化學(xué)鍵

H—HN—H鍵能E/(kJ·mol-1)946436.0390.8在一定,利用催化劑將NH3分解為N2和H2?；卮鹣铝袉栴}:(1)反應(yīng)2NH3(g)

N2(g)+3H2(g)

ΔH=

kJ·mol-1;+90.8解析(1)ΔH=反應(yīng)物總鍵能-生成物總鍵能=2×3×390.8kJ·mol-1-(946kJ·mol-1+436.0kJ·mol-1×3)=+90.8kJ·mol-1。9.★★(2023全國甲,28節(jié)選)甲烷選擇性氧化制備甲醇是一種原子利用率高的方法?；?/p>

答下列問題:(1)已知下列反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①3O2(g)

2O3(g)

K1

ΔH1=285kJ·mol-1②2CH4(g)+O2(g)

2CH3OH(l)

K2

ΔH2=-329kJ·mol-1反應(yīng)③CH4(g)+O3(g)

CH3OH(l)+O2(g)的ΔH3=

kJ·mol-1,平衡常數(shù)K3=

(用K1、K2表示)。-307解析(1)根據(jù)蓋斯定律可知,③=

(②-①),則ΔH3=

(ΔH2-ΔH1)=-307kJ·mol-1,平衡常數(shù)K3=

=

。10.★★(2021山東,20節(jié)選)2-甲氧基-2-甲基丁烷(TAME)常用作汽油添加劑。在催化劑

作用下,可通過甲醇與烯烴的液相反應(yīng)制得,體系中同時存在如下反應(yīng):反應(yīng)Ⅰ:

+CH3OH

ΔH1反應(yīng)Ⅱ:

+CH3OH

ΔH2反應(yīng)Ⅲ:

ΔH3回答下列問題:(1)反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)表示的平衡常數(shù)Kx與T變化關(guān)系如圖所示。據(jù)

圖判斷,A和B中相對穩(wěn)定的是

(用系統(tǒng)命名法命名);

的數(shù)值范圍是

(填標(biāo)號)。A.<-1B.-1~0C.0~1D.>12-甲基-2-丁烯D解析(1)由題圖可知,隨著高,

、

和

均減小,說明反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正反應(yīng)均為放熱反應(yīng),即ΔH1<0、ΔH2<0、ΔH3<0,則A的能量比B高,故B相對穩(wěn)定,B用系統(tǒng)命名法命名為2-甲基-2-丁烯;根據(jù)蓋斯定律可知,Ⅲ=Ⅰ-Ⅱ,ΔH3=ΔH1-ΔH2<0,即ΔH1<ΔH2,|ΔH1|>|ΔH2|,則有

>1。三年模擬11.★(2025屆北京房山開學(xué)考,7)依據(jù)圖示關(guān)系,下列說法不正確的是

(

)

A.Cu(s)與O2(g)的反應(yīng)是放熱反應(yīng)B.Cu2O有較好的熱穩(wěn)定性,與Cu+的價層電子排布為3d10有關(guān)C.2Cu(s)+

O2(g)

Cu2O(s)

ΔH=ΔH1+ΔH2D.化學(xué)反應(yīng)的ΔH只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無關(guān)C解析

由題圖知,①2Cu(s)+O2(g)

2CuO(s)

ΔH1=-315kJ·mol-1,②Cu2O(s)+

O2(g)

2CuO(s)

ΔH2=-146kJ·mol-1,①-②可得2Cu(s)+

O2(g)

Cu2O(s)

ΔH=ΔH1-ΔH2=-169kJ·mol-1,故Cu(s)與O2(g)的反應(yīng)是放熱反應(yīng),A正確、C錯誤。Cu+的價層電子排布為3d10,3d能級為全充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故Cu2O有較好的熱穩(wěn)定性,B正確?；瘜W(xué)反應(yīng)的ΔH只與反應(yīng)體系的始態(tài)和終態(tài)有關(guān),與反應(yīng)途徑無關(guān),D正確。12.★(2025屆重慶巴蜀中學(xué)開學(xué)考,10)一定,CH3CH2CH3的氯化、溴化反應(yīng)勢能

圖及一段時間后產(chǎn)物的選擇性如圖所示,圖中所有物質(zhì)均為氣態(tài)。下列敘述錯誤的是

(

)D

A.ΔH1<0、ΔH4>0B.ΔH1+ΔH4=ΔH2+ΔH3C.HCl的鍵能比HBr的鍵能大D.穩(wěn)定性:·CH(CH3)2<·CH2CH2CH3

解析

由圖甲知,ΔH1<0;由圖乙知,ΔH4>0,A正確。設(shè)ΔH1、ΔH2、ΔH3、ΔH4對應(yīng)的反應(yīng)分別為

①、②、③、④,根據(jù)蓋斯定律,①+④=②+③,即ΔH1+ΔH4=ΔH2+ΔH3,B正確。非金屬性:

Cl>Br,則穩(wěn)定性HCl>HBr,鍵能越大越穩(wěn)定,則HCl的鍵能比HBr的鍵能大,C正確。由題

圖知,能量·CH(CH3)2<·CH2CH2CH3,能量越低越穩(wěn)定,則穩(wěn)定性:·CH(CH3)2>·CH2CH2CH3,

D錯誤。13.★(2025屆吉林一中第一次質(zhì)檢,12)化學(xué)上常把斷開1mol某化學(xué)鍵所消耗的最低能

量看成該化學(xué)鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學(xué)鍵的強(qiáng)弱,也可用于估算化學(xué)反應(yīng)

的反應(yīng)熱。部分化學(xué)鍵的鍵能如下:化學(xué)鍵P—PCl—ClP—Cl鍵能/(kJ·mol-1)xyz工業(yè)上PCl3可通過下列反應(yīng)制取:P4(g)+6Cl2(g)

4PCl3(g)。(已知P4為每個磷原子都以3個共價鍵與另外三個磷原子結(jié)合成的正四面體結(jié)構(gòu)),該反應(yīng)的ΔH為

(

)A.(x+6y-12z)kJ·mol-1B.(4x+6y-12z)kJ·mol-1C.(6x+6y-12z)kJ·mol-1D.(12z-6x-6y)kJ·mol-1

C解析

由題意知,P4的結(jié)構(gòu)是

,每個P4含有6個P—P鍵,ΔH=反應(yīng)物的總鍵能-生成物的總鍵能=(6x+6y-12z)kJ·mol-1,故選C。14.★(2025屆陜西金臺區(qū)第一次質(zhì)檢,14節(jié)選)Ⅰ.CO2的資源化可以推動經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)

展和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善,回答下列問題:(1)CO2和CH4都是主要的體。已知25℃時,相關(guān)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)如下表:物質(zhì)H2(g)CO(g)CH4(g)燃燒熱(kJ·mol-1)-285.8-283.0-890.3則催化重整反應(yīng)CH4(g)+CO2(g)

2CO(g)+2H2(g)ΔH=

kJ·mol-1。+247.3解析(1)根據(jù)物質(zhì)的燃燒熱數(shù)據(jù)知,①H2(g)+

O2(g)

H2O(l)

ΔH1=-285.8kJ·mol-1;②CO(g)+

O2(g)

CO2(g)

ΔH2=-283.0kJ·mol-1;③CH4(g)+2O2(g)

CO2(g)+2H2O(l)

ΔH3=-890.3kJ·mol-1,根據(jù)蓋斯定律知,催化重整反應(yīng)=③-2×①-2×②,則ΔH=ΔH3-2ΔH1-2ΔH2=-890.3kJ·mol-1-2×(-285.8kJ·mol-1)-2×(-283.0kJ·mol-1)=+247.3kJ·mol-1。15.★★(2025屆湖北“宜荊荊恩”起點考,17節(jié)選)(2)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓Δf

是指在298.15K、100kPa下由穩(wěn)定態(tài)單質(zhì)生成1mol化合物時的焓變,相關(guān)物質(zhì)的Δf

數(shù)據(jù)如下表所示。物質(zhì)H2(g)CO(g)H2O(g)CH4(g)Δf

/(kJ·mol-1)0-110.5-241.8-75則甲烷重整制氫反應(yīng)CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)ΔH=

kJ·mol-1。+206.3解析

(2)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的定義和表格中數(shù)據(jù),可寫出相應(yīng)的熱化學(xué)方程式:①C(s)+2H2(g)

CH4(g)

ΔH1=-75kJ·mol-1②H2(g)+

O2(g)

H2O(g)

ΔH2=-241.8kJ·mol-1③C(s)+

O2(g)

CO(g)

ΔH3=-110.5kJ·mol-1根據(jù)蓋斯定律,CH4(g)+H2O(g)

CO(g)+3H2(g)可由③-②-①得到,故ΔH=ΔH3-ΔH2-ΔH1=-110.5kJ·mol-1-(-241.8kJ·mol-1)-(-75kJ·mol-1)=+206.3kJ·mol-1。歸納總結(jié)

298K時,由穩(wěn)定態(tài)單質(zhì)生成1mol化合物的焓變稱為該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生

成焓,根據(jù)蓋斯定律,ΔH=生成物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓之和-反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓之

和?？挤ㄍ黄?2反應(yīng)歷程圖像分析五年高考1.★(2024,10,3分)甲烷在某含Mo催化劑作用下部分反應(yīng)的能量變化如圖所示,下

列說法錯誤的是

(

)A.E2=1.41eVB.步驟2逆向反應(yīng)的ΔH=+0.29eVC.步驟1的反應(yīng)比步驟2快D.該過程實現(xiàn)了甲烷的氧化C解析

E2=[0.70-(-0.71)]eV=1.41eV,A正確。步驟2的反應(yīng)的ΔH=[-1.00-(-0.71)]eV=-0.29eV,

則其逆向反應(yīng)的ΔH=+0.29eV,B正確。步驟1反應(yīng)的活化能大于步驟2反應(yīng)的活化能,

則步驟1的反應(yīng)比步驟2慢,C錯誤。該過程中CH4轉(zhuǎn)化為CH3OH,實現(xiàn)了甲烷的氧化,D

正確。2.★★(2023廣東,15,4分)催化劑Ⅰ和Ⅱ均能催化反應(yīng)R(g)

P(g)。反應(yīng)歷程(如圖)中,M為中間產(chǎn)物。其他條件相同時,下列說法不正確的是

(

)A.使用Ⅰ和Ⅱ,反應(yīng)歷程都分4步進(jìn)行B.反應(yīng)達(dá)平衡時,升高,R的濃度增大C.使用Ⅱ時,反應(yīng)體系更快達(dá)到平衡D.使用Ⅰ時,反應(yīng)過程中M所能達(dá)到的最高濃度更大

C解析

A項,由題圖可知,使用Ⅰ或Ⅱ時,反應(yīng)進(jìn)程中的能量變化均有4個峰,說明反應(yīng)歷程均分

為4步進(jìn)行,正確。B項,由題圖可知P的能量低于R,故R(g)

P(g)為放熱反應(yīng),升高溫度,平衡逆向某著名企業(yè),R的濃度增大,正確。C項,使用Ⅰ時的最大活化能(即第3步活化能)小

于使用Ⅱ時的最大活化能(即第1步活化能),故使用Ⅰ時反應(yīng)速率更快,反應(yīng)體系更快達(dá)

到平衡,錯誤。D項,使用Ⅰ時R→M的活化能小于M→P的活化能,R→M為快反應(yīng),M→P

為慢反應(yīng),反應(yīng)開始后在較短時間內(nèi)會生成較多的M,之后M的濃度緩慢下降,故反應(yīng)過

程中M所能達(dá)到的最高濃度較大;而使用Ⅱ時R→M的活化能大于M→P的活化能,R→

M為慢反應(yīng),M→P為快反應(yīng),生成的M會迅速轉(zhuǎn)化為P,故反應(yīng)過程中M所能達(dá)到的最高

濃度較小,正確。3.★★(2024北京,13,3分)苯在濃HNO3和濃H2SO4作用下,反應(yīng)過程中能量變化示意圖如

下。下列說法不正確的是

(

)A.從中間體到產(chǎn)物,無論從產(chǎn)物穩(wěn)定性還是反應(yīng)速率的角度均有利于產(chǎn)物ⅡCB.X為苯的加成產(chǎn)物,Y為苯的取代產(chǎn)物C.由苯得到M時,苯中的大π鍵沒有變化D.對于生成Y的反應(yīng),濃H2SO4作催化劑解析

A項,由題圖可知,產(chǎn)物Ⅱ的能量低于產(chǎn)物Ⅰ,產(chǎn)物Ⅱ的穩(wěn)定性更強(qiáng),有利于生成產(chǎn)物Ⅱ;

從中間體到產(chǎn)物Ⅱ的活化能小于到產(chǎn)物Ⅰ的活化能,故生成產(chǎn)物Ⅱ的反應(yīng)速率更快,也

有利于生成產(chǎn)物Ⅱ,正確。B項,對比苯與X、Y的結(jié)構(gòu),可知X為苯的加成產(chǎn)物,Y為苯的

取代產(chǎn)物,正確。C項,由題圖可知,M中與硝基相連的碳原子形成了4個σ鍵,采取sp3雜

化,說明由苯得到M時,苯中的大π鍵被破壞,錯誤。D項,由題圖可知,生成Y的同時得到

了H2SO4,說明H2SO4在總反應(yīng)中未被消耗,且H2SO4參與了反應(yīng)過程,故濃H2SO4作催化

劑,正確。4.★★(2024貴州,14,3分)A與CH3CH2Br可發(fā)生取代反應(yīng),反應(yīng)過程-的C原子和

N原子均可進(jìn)攻CH3CH2Br,分別生成腈(CH3CH)和異腈(CH3CH2NC)兩種產(chǎn)物。通

過量子化學(xué)計算得到的反應(yīng)歷程及能量變化如圖(TS為過渡態(tài),Ⅰ、Ⅱ為后續(xù)物)。由圖示信息,下列說法錯誤的是

(

)A.從CH3CH2Br生成CH3CH和CH3CH2NC的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)B.過渡態(tài)TS1是-的C原子進(jìn)攻CH3CH2Br的α-C而形成的C.Ⅰ中“N--Ag”之間的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之間的作用力弱D.生成CH3CH放熱更多,低CH3CH是主要產(chǎn)物D解析

由題圖可知,兩個反應(yīng)中反應(yīng)物的能量均大于生成物的能量,均為放熱反應(yīng),A正確;過渡

態(tài)TS1-的C原子與CH3CH2Br的α-C相連,B正確;Ⅰ中

CH3CH+AgBr吸收的能量小于Ⅱ中

CH3CH2NC+AgBr吸收的能量,故Ⅰ中“N--Ag”之間的作用力比Ⅱ中“C--Ag”之間的作用力弱,C正確;兩個反應(yīng)都為放熱反應(yīng),當(dāng)反應(yīng)未達(dá)平衡狀態(tài)時,生成CH3CH2NC的活化能更低,則低,CH3CH2NC為主要產(chǎn)物,D錯誤。5.★★(2024安徽,10,3分)某,在密閉容器中充入一定量的X(g),發(fā)生下列反應(yīng):X(g)

Y(g)(ΔH1<0),Y(g)

Z(g)(ΔH2<0),測得各氣體濃度與反應(yīng)時間的關(guān)系如圖所示。下列反應(yīng)進(jìn)程示意圖符合題意的是

(

)B

解析

兩個反應(yīng)均為放熱反應(yīng),則X(g)的能量大于Y(g)的能量,Y(g)的能量大于Z(g)的能量,排

除A、D項。根據(jù)題圖可知,由X(g)生成Y(g)的反應(yīng)速率較快,由Y(g)生成Z(g)的反應(yīng)速

率較慢,說明反應(yīng)X(g)

Y(g)的活化能較小,反應(yīng)Y(g)

Z(g)的活化能較大,據(jù)此可排除C項。6.★★★(2024河北,14,3分)對可充電Mg-CO2電池放電時CO2的捕獲和轉(zhuǎn)化過程開展了

進(jìn)一步研究,電極上CO2轉(zhuǎn)化的三種可能反應(yīng)路徑及相對能量變化如圖(*表示吸附態(tài))。

已知PDA為1,3-丙二胺。下列說法錯誤的是

(

)A.PDA捕獲CO2的反應(yīng)為

+CO2

B.路徑2是優(yōu)先路徑,速控步驟反應(yīng)式為*C

+

+e-

*C2

+

C.路徑1、3經(jīng)歷不同的反應(yīng)步驟但產(chǎn)物相同;路徑2、3起始物相同但產(chǎn)物不同D.三個路徑速控步驟均涉及*C

轉(zhuǎn)化,路徑2、3的速控步驟均伴有PDA再生D解析

根據(jù)題給反應(yīng)路徑圖可知,PDA(1,3-丙二胺)捕獲CO2的產(chǎn)物為

,由此可知A正確。由題給反應(yīng)進(jìn)程—相對能量圖可知,路徑2的最大能壘最小,因此與路

徑1和路徑3相比,路徑2是優(yōu)先路徑,且路徑2的最大能壘為*C

*C2

所需能量,根據(jù)題給反應(yīng)路徑2的圖示可知,該步驟有

參與反應(yīng),因此速控步驟反應(yīng)式為*C

+

+e-

*C2

+

,B正確。根據(jù)題給反應(yīng)路徑圖可知,路徑1、3的中間產(chǎn)物不同,即經(jīng)歷了不同的反應(yīng)步驟,但產(chǎn)物均為

*MgCO3;路徑2、3的起始物均為

,產(chǎn)物分別為*MgC2O4和*MgCO3,C正確。根據(jù)題給反應(yīng)路徑圖與反應(yīng)進(jìn)程—相對能量圖可知,三個路徑的速控步驟中*

C

都參與了反應(yīng),且由B項分析可知,路徑2的速控步驟伴有PDA再生,但路徑3的速控步驟為*C

得電子轉(zhuǎn)化為*CO和*C

,結(jié)合路徑圖可知沒有PDA的生成,D錯誤。7.★★(2023重慶,17節(jié)選)銀及其化合物在催化與電化學(xué)等領(lǐng)域中具有重要應(yīng)用。(1)在銀催化下,乙烯與氧氣反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷(EO)和乙醛(AA)。根據(jù)下圖所示,回答下

列問題:①中間體OMC生成吸附態(tài)EO(ads)的活化能為